JP7719677B2 - Water jet injection fluid - Google Patents
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Description
この発明は、例えばコンクリート構造物に噴射して各種加工を行うウォータージェット工法で用いられるようなウォータージェット用噴射液に関する。 This invention relates to a water jet spray liquid, such as that used in water jet construction methods, in which the liquid is sprayed onto concrete structures to perform various processes.
従来、コンクリート構造物の補修などのために、コンクリート構造物の表層を除去する作業、所謂、はつり作業をウォータージェット工法で行うことが知られている。
具体的には、ウォータージェット工法は、水などの噴射液を超高圧に加圧してノズルからコンクリート構造物へ向けて噴射し、噴射液がコンクリート構造物に衝突した際の噴流の衝突エネルギーによって、コンクリート構造物を加工する工法である。
BACKGROUND ART Conventionally, it has been known to use a water jet method to remove the surface layer of a concrete structure for repairing the concrete structure, i.e., to perform so-called chipping work.
Specifically, the water jet method is a method in which a spray liquid such as water is pressurized to ultra-high pressure and sprayed from a nozzle toward a concrete structure, and the concrete structure is processed by the collision energy of the jet when the spray liquid collides with the concrete structure.
このようなウォータージェット工法を可能にする装置として、例えば特許文献1には、噴射液を超高圧に加圧するウォータージェットポンプと、ノズルが設けられた架台と、架台を移動可能に支持するとともに、コンクリート構造物に取り付けられるレールなどで構成されたウォータージェット装置が開示されている。 As an example of equipment that makes this type of water jet construction method possible, Patent Document 1 discloses a water jet device that is composed of a water jet pump that pressurizes the spray liquid to ultra-high pressure, a base on which a nozzle is mounted, and rails that movably support the base and can be attached to the concrete structure.
ところで、ウォータージェット工法におけるコンクリート構造物の加工効率を向上する場合、例えばウォータージェット装置のポンプユニット(特許文献1のウォータージェットポンプ)を交換して、噴射液をより高圧に加圧して噴射することが考えられる。 Incidentally, to improve the processing efficiency of concrete structures using the water jet method, one possible solution would be to replace the pump unit of the water jet device (the water jet pump in Patent Document 1) and spray the liquid at a higher pressure.
しかしながら、この場合、ポンプユニットが大型化して、既存のポンプユニットと交換できないおそれがあった。このため、特許文献1のようなウォータージェット装置では、ウォータージェット工法における加工効率の向上が容易ではないという問題があった。 However, in this case, the pump unit would become too large and there was a risk that it would not be possible to replace the existing pump unit. As a result, with water jet devices such as those described in Patent Document 1, there was a problem in that it was not easy to improve the processing efficiency of the water jet method.
本発明は、上述の問題に鑑み、ウォータージェット工法における加工効率を向上できるウォータージェット用噴射液を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention aims to provide a water jet spray liquid that can improve processing efficiency in water jet processing.
この発明は、コンクリート構造物へ向けてノズルを介して噴射されるウォータージェット用噴射液であって、ノズルから噴射された噴流の衝突エネルギーを増加させる水溶性の混和剤が、所定量溶解した水溶液であり、前記水溶性の混和剤が、セメント凝結を遅延させる有機化合物である凝結遅延性有機化合物であることを特徴とする。
上記衝突エネルギーは、コンクリート構造物に衝突する際にウォータージェット用噴射液が有するエネルギーのことをいう。
This invention is a water jet spray liquid that is sprayed through a nozzle toward a concrete structure, characterized in that the liquid is an aqueous solution containing a predetermined amount of a water-soluble admixture that increases the collision energy of the jet sprayed from the nozzle, and the water-soluble admixture is a set-retarding organic compound that delays the setting of cement .
The collision energy refers to the energy possessed by the water jetting liquid when it collides with the concrete structure.
この発明によれば、水溶性の混和剤によって、コンクリート構造物に衝突する際の噴流の衝突エネルギーを水に比べて大きくできるため、ウォータージェット用噴射液は、例えば既存のポンプユニットを用いた場合であっても、ウォータージェット工法における加工効率を向上することができる。 According to this invention, the water-soluble admixture allows the impact energy of the jet when it strikes a concrete structure to be greater than that of water, so the water jet spray liquid can improve the processing efficiency of water jet construction methods, even when using, for example, an existing pump unit.
また、前記水溶性の混和剤が、セメント凝結を遅延させる有機化合物である凝結遅延性有機化合物であるため、凝結遅延性有機化合物は、水への溶解性が良好で、水溶液の比重を水に比べて大きくすることができる。Furthermore, since the water-soluble admixture is a set-retarding organic compound that delays cement setting, the set-retarding organic compound has good solubility in water and can increase the specific gravity of the aqueous solution compared to water.
このため、凝結遅延性有機化合物は、コンクリート構造物に衝突する際の噴流の衝突エネルギーを水に比べて大きくすることができる。Therefore, the set retarding organic compound can increase the collision energy of the jet when it collides with a concrete structure compared to water.
これにより、ウォータージェット用噴射液は、例えば既存のポンプユニットを用いた場合であっても、ウォータージェット工法における加工効率を向上することができる。As a result, the water jet spray liquid can improve the processing efficiency in the water jet method, even when an existing pump unit is used, for example.
加えて、ウォータージェット用噴射液は、コンクリート構造物を加工した後のノロに未水和セメントが含まれる場合であっても、未水和セメントが凝結する時間を、凝結遅延性有機化合物によって遅延させることができる。このため、ウォータージェット用噴射液は、床面や路面を洗浄して、床面や路面に付着したノロを含む廃液を除去する手間を軽減することができる。In addition, even if the slag remaining after processing a concrete structure contains unhydrated cement, the water jet spray liquid can delay the setting time of the unhydrated cement by using the set-retarding organic compound. Therefore, the water jet spray liquid can reduce the effort required to clean floors and road surfaces and remove waste liquid containing slag that has adhered to the floors and road surfaces.
またこの発明の態様として、前記凝結遅延性有機化合物は、オキシカルボン酸系、オキシカルボン酸塩系、及び糖類のうち、少なくとも1つであってもよい。In another embodiment of the present invention, the set retarding organic compound may be at least one of an oxycarboxylic acid, an oxycarboxylic acid salt, and a sugar.
この構成によれば、オキシカルボン酸系、オキシカルボン酸塩系、及び糖類は、いずれも水への溶解度が高いため、水溶液の比重をより大きくすることができる。According to this configuration, since the hydroxycarboxylic acid-based compounds, hydroxycarboxylic acid salt-based compounds, and sugars all have high solubility in water, the specific gravity of the aqueous solution can be made larger.
このため、凝結遅延性有機化合物は、コンクリート構造物に衝突する際の噴流の衝突エネルギーを確実に増加させることができる。これにより、ウォータージェット用噴射液は、ウォータージェット工法における加工効率をより向上することができる。Therefore, the set retarding organic compound can reliably increase the collision energy of the jet when it collides with a concrete structure, thereby enabling the water jet spray liquid to further improve the processing efficiency in the water jet method.
加えて、オキシカルボン酸系、オキシカルボン酸塩系、及び糖類は、いずれも水溶液の粘度を水の粘度と略同等にすることができる。このため、ウォータージェット用噴射液は、床面や路面に付着した場合であっても、床面や路面が滑り易くなるのを抑えることができる。In addition, the viscosity of the aqueous solution of hydroxycarboxylic acids, hydroxycarboxylic acid salts, and sugars can be made approximately equal to that of water, so even if the water jet spray liquid adheres to a floor or road surface, it can prevent the floor or road surface from becoming slippery.
またこの発明の態様として、前記水溶液の密度が1.02g/cmIn another embodiment of the present invention, the density of the aqueous solution is 1.02 g/cm
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以上となる所定量の前記凝結遅延性有機化合物が溶解されてもよい。A predetermined amount of the set retarding organic compound may be dissolved.
この構成によれば、水溶液の比重を確実に大きくできるため、凝結遅延性有機化合物は、コンクリート構造物に衝突する際の噴流の衝突エネルギーを確実に大きくすることができる。このため、ウォータージェット用噴射液は、ウォータージェット工法における加工効率をより向上することができる。This configuration reliably increases the specific gravity of the aqueous solution, thereby reliably increasing the collision energy of the jet of the set retarding organic compound when it collides with a concrete structure, thereby further improving the processing efficiency of the water jet method.
またこの発明の態様として、凝結時間が24時間以上となる所定量の前記凝結遅延性有機化合物が溶解されてもよい。In another embodiment of the present invention, a predetermined amount of the set retarding organic compound may be dissolved to provide a setting time of 24 hours or more.
上記凝結時間は、水和反応の反応時間、また水和反応の開始時刻、あるいは水和反応の開始時刻及び反応時間のことをいう。The setting time refers to the reaction time of the hydration reaction, or the initiation time of the hydration reaction, or the initiation time and reaction time of the hydration reaction.
この発明の態様として、前記水溶性の混和剤が、界面活性剤であってもよい。
上記界面活性剤は、例えばコンクリート用の収縮低減剤などのことをいう。
この構成によれば、界面活性剤により、ウォータージェット用噴射液の表面張力が水に比べて小さくなるとともに、界面の摩擦が小さくなる。このため、界面活性剤は、ウォータージェット用噴射液とノズルとの摩擦抵抗を水に比べて小さくして、ウォータージェット用噴射液の吐出速度を速くすることができる。
In an embodiment of the present invention, the water-soluble admixture may be a surfactant.
The surfactant refers to, for example, a shrinkage reducing agent for concrete.
With this configuration, the surfactant reduces the surface tension of the water jet spray liquid compared to water and reduces the friction at the interface, thereby reducing the frictional resistance between the water jet spray liquid and the nozzle compared to water, and enabling the water jet spray liquid to be discharged at a faster speed.
さらに、界面活性剤は、ノズルから噴射された噴流を細粒化させ易いため、噴流の速度が空気抵抗によって低下することを抑制できる。
これにより、速い吐出速度でノズルから噴射された噴流が、大きく速度低下することなくコンクリート構造物に衝突するため、界面活性剤は、コンクリート構造物に衝突する際の噴流の衝突エネルギーを水に比べて大きくすることができる。
Furthermore, the surfactant easily breaks down the jet of water sprayed from the nozzle into fine particles, and therefore can prevent the speed of the jet of water from decreasing due to air resistance.
As a result, the jet ejected from the nozzle at a high discharge speed collides with the concrete structure without a significant decrease in speed, and the surfactant can increase the collision energy of the jet when it collides with the concrete structure compared to water.
加えて、表面張力の低下によってウォータージェット用噴射液の濡れ性が向上するため、コンクリート構造物の表面にウォータージェット用噴射液が付着した場合、ウォータージェット用噴射液は、コンクリート構造物の表面に形成される水膜を薄膜化することができる。このため、ノズルから噴射されたウォータージェット用噴射液が水膜を介してコンクリート構造物に衝突した際、噴流の衝突エネルギーが、コンクリート構造物に形成された水膜によって吸収されることを抑制できる。 In addition, the reduced surface tension improves the wettability of the water jet spray liquid, so when the water jet spray liquid adheres to the surface of a concrete structure, the water jet spray liquid can thin the water film that forms on the surface of the concrete structure. Therefore, when the water jet spray liquid sprayed from the nozzle collides with the concrete structure through the water film, the collision energy of the jet can be prevented from being absorbed by the water film that forms on the concrete structure.
さらにまた、界面活性剤は、様々な分野及び用途で使用されており、かつ比較的入手が容易である。このため、界面活性剤は、入手が難しい混和剤を溶解させた場合に比べて、ウォータージェット用噴射液の品質を安定させることができる。
したがって、ウォータージェット用噴射液は、例えば既存のポンプユニットを用いた場合であっても、ウォータージェット工法における加工効率を安定して向上することができる。
Furthermore, surfactants are used in a variety of fields and applications and are relatively easy to obtain, so surfactants can stabilize the quality of water jet spray liquids compared to dissolving admixtures, which are difficult to obtain.
Therefore, the water jet spray liquid can stably improve the processing efficiency in the water jet method, even when using an existing pump unit, for example.
またこの発明の態様として、前記界面活性剤は、ポリアルキレングリコール誘導体を主成分として含有するものであってもよい。
上記ポリアルキレングリコール誘導体は、コンクリート用の収縮低減剤の主成分であって、例えば低級アルコールのアルキレンオキシド付加物、ポリエーテル誘導体、グリコールエーテル誘導体などのことをいう。
この構成によれば、ポリアルキレングリコール誘導体は、例えば粉末状であっても良好な溶解性を有するため、ウォータージェット用噴射液の粘度を水の粘度と略同等にすることができる。
In another embodiment of the present invention, the surfactant may contain a polyalkylene glycol derivative as a main component.
The polyalkylene glycol derivatives are the main components of shrinkage reducing agents for concrete, and include, for example, alkylene oxide adducts of lower alcohols, polyether derivatives, glycol ether derivatives, and the like.
According to this configuration, since the polyalkylene glycol derivative has good solubility even in powder form, for example, the viscosity of the water jet ejection liquid can be made substantially equal to the viscosity of water.
さらに、例えば加工効率を向上する目的で粉末のポリアクリルアミド系高分子を水に溶解させたウォータージェット用噴射液の場合、ポリアクリルアミド系高分子が水に溶解し難いため、ポリアクリルアミド系高分子のダマが水溶液中に生じるとともに、水溶液の粘度が水よりも高くなる。 Furthermore, in the case of a water jet injection fluid in which powdered polyacrylamide polymer is dissolved in water to improve processing efficiency, for example, polyacrylamide polymer is difficult to dissolve in water, so clumps of polyacrylamide polymer form in the aqueous solution and the viscosity of the aqueous solution becomes higher than that of water.
これに対して、ポリアルキレングリコール誘導体は、良好な溶解性により水溶液中でダマになり難い。このため、ポリアルキレングリコール誘導体は、ウォータージェット用噴射液の表面張力をより均質化させるとともに、ウォータージェット用噴射液の粘度をより安定させることができる。 In contrast, polyalkylene glycol derivatives are less likely to form lumps in aqueous solutions due to their good solubility. Therefore, polyalkylene glycol derivatives can more homogenize the surface tension of the water jet spray liquid and more stabilize the viscosity of the water jet spray liquid.
ここで、例えば水に比べて粘度が高い水溶液の場合、水溶液が床面や路面に付着すると、床面や路面が滑り易くなる。このため、粘度が高い水溶液が床面や路面に付着した場合、大量の水で床面や路面を洗浄して水溶液を除去する必要があった。 For example, if an aqueous solution has a higher viscosity than water, adhering to a floor or road surface will make the floor or road surface slippery. For this reason, when a highly viscous aqueous solution adheres to a floor or road surface, it is necessary to wash the floor or road surface with a large amount of water to remove the aqueous solution.
これに対して、ポリアルキレングリコール誘導体を主成分とする界面活性剤が溶解したウォータージェット用噴射液は、水と略同等の粘度のため、床面や路面に付着した場合であっても、床面や路面が滑り易くなるのを抑えることができる。
このため、ウォータージェット用噴射液は、床面や路面を洗浄して、飛散した水溶液やコンクリート構造物を加工した後の廃液を除去する手間を軽減することができる。
In contrast, water jet spray liquid containing a surfactant whose main component is a polyalkylene glycol derivative has a viscosity roughly equivalent to that of water, and therefore, even if it adheres to a floor or road surface, it can prevent the floor or road surface from becoming slippery.
Therefore, the water jet spray liquid can be used to clean floors and roads, reducing the effort required to remove scattered aqueous solutions and waste liquids after processing concrete structures.
またこの発明の態様として、水の90%以下の表面張力となる所定量の前記界面活性剤が溶解されてもよい。
この構成によれば、ノズルから噴射された噴流の速度が確実に向上するため、界面活性剤は、コンクリート構造物に衝突する際の噴流の衝突エネルギーをより大きくすることができる。このため、ウォータージェット用噴射液は、ウォータージェット工法における加工効率をより向上することができる。
In another embodiment of the present invention, a predetermined amount of the surfactant may be dissolved so that the surface tension is 90% or less of that of water.
This configuration reliably increases the speed of the jet sprayed from the nozzle, and the surfactant can increase the collision energy of the jet when it hits a concrete structure, thereby further improving the processing efficiency of the water jet method.
この構成によれば、ウォータージェット用噴射液は、ノロに含まれる未水和セメントが凝結することを十分に遅延させることができる。このため、ウォータージェット用噴射液は、ノロの処理に必要な時間を容易に確保することができる。 With this configuration, the water jet spray liquid can sufficiently delay the setting of unhydrated cement contained in the slag. Therefore, the water jet spray liquid can easily ensure the time required to treat the slag.
本発明により、ウォータージェット工法における加工効率を向上できるウォータージェット用噴射液を提供することができる。 The present invention provides a water jet spray liquid that can improve processing efficiency in water jet processing.
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本実施形態は、コンクリート構造物Cに噴射して穿孔、切断、はつりなどの各種加工を行うウォータージェット工法で用いられるようなウォータージェット用噴射液について説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In this embodiment, a water jet spray liquid such as that used in a water jet method in which the liquid is sprayed onto a concrete structure C to perform various processes such as drilling, cutting, and chipping will be described.
まず、ウォータージェット工法で用いられるウォータージェット装置1について、ウォータージェット装置1の概略を説明する説明図を示す図1を用いて簡単に説明する。
ウォータージェット装置1は、図1に示すように、ウォータージェット用噴射液Wが貯留された貯水タンク2と、車両3に積載されたポンプユニット4と、貯水タンク2をポンプユニット4に接続する上流ホース5とを備えている。
First, a water jet device 1 used in the water jet method will be briefly described with reference to FIG. 1 which shows an explanatory diagram for explaining the outline of the water jet device 1.
As shown in Figure 1, the water jet device 1 includes a water tank 2 that stores water jet injection liquid W, a pump unit 4 that is mounted on a vehicle 3, and an upstream hose 5 that connects the water tank 2 to the pump unit 4.
さらに、ウォータージェット装置1は、図1に示すように、ポンプユニット4から延びる下流ホース6と、下流ホース6の先端に接続された噴射ユニット7と、噴射ユニット7の動作を制御する制御ユニット8とを備えている。 Furthermore, as shown in FIG. 1, the water jet device 1 includes a downstream hose 6 extending from the pump unit 4, a spray unit 7 connected to the tip of the downstream hose 6, and a control unit 8 that controls the operation of the spray unit 7.
具体的には、ポンプユニット4は、例えばエンジン駆動式の高圧ポンプであって、貯水タンク2に貯蔵されたウォータージェット用噴射液Wを、上流ホース5を介して吸い上げる機能を有している。 Specifically, the pump unit 4 is, for example, an engine-driven high-pressure pump, and has the function of sucking up the water jet injection liquid W stored in the water storage tank 2 via the upstream hose 5.
さらに、ポンプユニット4は、吸い上げたウォータージェット用噴射液Wを超高圧に加圧する機能と、加圧したウォータージェット用噴射液Wを、下流ホース6を介して噴射ユニット7に圧送する機能とを有している。 Furthermore, the pump unit 4 has the function of pressurizing the sucked-up water jet injection liquid W to ultra-high pressure, and the function of pumping the pressurized water jet injection liquid W to the injection unit 7 via the downstream hose 6.
また、噴射ユニット7は、図1に示すように、コンクリート構造物Cに装着されるとともに、下流ホース6を介して供給されたウォータージェット用噴射液Wを、コンクリート構造物Cの加工対象面へ向けて超高圧で噴射するノズル71を備えている。この噴射ユニット7は、コンクリート構造物Cの加工対象面に略平行で、互いに直交する二方向へ向けてノズル71を移動可能に構成されている。 As shown in Figure 1, the spray unit 7 is attached to the concrete structure C and includes a nozzle 71 that sprays the water jet spray liquid W supplied via the downstream hose 6 at ultra-high pressure toward the surface of the concrete structure C to be processed. The spray unit 7 is configured to move the nozzle 71 in two mutually perpendicular directions that are approximately parallel to the surface of the concrete structure C to be processed.
より詳しくは、噴射ユニット7は、詳細な図示を省略するが、コンクリート構造物Cに装着されるレール部72と、ノズル71を有するとともに、下流ホース6が接続される本体部73とを備えている。 More specifically, although detailed illustrations are omitted, the injection unit 7 includes a rail portion 72 that is attached to the concrete structure C, a nozzle 71, and a main body portion 73 to which the downstream hose 6 is connected.
レール部72は、例えばコンクリート構造物Cの加工対象面に取付けられるとともに、短手方向に所定間隔を隔てて配置した長尺形状の一対の第1レールと、長手方向が第1レールの短手方向に略一致するように配置された長尺形状の第2レールとで略H字状に構成されている。 The rail section 72 is attached to the surface to be processed, for example, of the concrete structure C, and is configured in a roughly H-shape with a pair of elongated first rails spaced a predetermined distance apart in the short direction, and a long second rail arranged so that its longitudinal direction roughly coincides with the short direction of the first rails.
さらに、レール部72は、第1レールに沿って第2レールを移動させるレール駆動部を備えている。
一方、本体部73は、例えばレール部72の第2レール上を移動可能に取り付けられるとともに、第2レール上を移動するための本体駆動部(図示省略)を備えている。
Furthermore, the rail section 72 is provided with a rail drive section that moves the second rail along the first rail.
On the other hand, the main body 73 is attached so as to be movable on, for example, the second rail of the rail portion 72, and is provided with a main body drive unit (not shown) for moving on the second rail.
また、制御ユニット8は、噴射ユニット7に電気的に接続され、本体部73に電力を供給する機能と、レール部72の動作を制御する機能と、本体部73の動作を制御する機能とを有している。なお、制御ユニット8は、図1に示すように、発電機9の電力によって動作するとともに、発電機9の電力を噴射ユニット7に供給している。 The control unit 8 is electrically connected to the injection unit 7 and has the functions of supplying power to the main body 73, controlling the operation of the rail portion 72, and controlling the operation of the main body 73. As shown in Figure 1, the control unit 8 operates using power from the generator 9, and supplies power from the generator 9 to the injection unit 7.
また、ウォータージェット用噴射液Wは、ノズル71から噴射された噴流の衝突エネルギーを増加させる水溶性の混和剤が、所定量溶解した水溶液である。ここで、衝突エネルギーは、コンクリート構造物Cに衝突する際にウォータージェット用噴射液Wが有するエネルギーとする。 The water jet spray liquid W is an aqueous solution containing a predetermined amount of dissolved water-soluble additive that increases the collision energy of the jet sprayed from the nozzle 71. Here, the collision energy refers to the energy possessed by the water jet spray liquid W when it collides with the concrete structure C.
なお、本実施形態では、水溶性の混和剤として、界面活性剤、またはセメントの凝結時間を遅延させる凝結遅延性を有する凝結遅延性有機化合物、あるいは界面活性剤及び凝結遅延性有機化合物の双方を溶解させている。 In this embodiment, the water-soluble admixture is a surfactant, a set-retarding organic compound that has the ability to delay the setting time of cement, or both a surfactant and a set-retarding organic compound.
引き続き、上述したウォータージェット用噴射液Wとして、本発明である実施例1から実施例3のウォータージェット用噴射液と、比較例のウォータージェット用噴射液とについて表1及び表2、並びに図2及び図3を用いてさらに詳述する。 Next, the water jet injection liquid W described above, including the water jet injection liquids of Examples 1 to 3 of the present invention and the water jet injection liquid of the comparative example, will be described in further detail using Tables 1 and 2, and Figures 2 and 3.
なお、表1はウォータージェット用噴射液の成分の一覧を表し、表2はウォータージェット用噴射液の特性の一覧を表している。
また、図2はポリアルキレングリコール誘導体の特性を説明する説明図を示し、図3はグルコン酸ナトリウムの特性を説明する説明図を示している。
Table 1 shows a list of the components of the water jet spray liquid, and Table 2 shows a list of the properties of the water jet spray liquid.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the properties of the polyalkylene glycol derivative, and FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the properties of sodium gluconate.
また、表2において、濃度欄の値が水溶液中の溶質の濃度を示し、密度欄の値が浮ひょうで測定した温度20℃の水溶液の密度を示し、粘度欄の値がB型回転粘度計(ロータ回転数20rpm)で測定した温度20℃の水溶液の粘度を示し、表面張力欄の値がプレート法で測定した温度25℃の水溶液の表面張力を示している。さらに、表2のポンプ吸込み性は、ポンプユニット4がウォータージェット用噴射液を吸い込む際の吸込み易さを、比較例(水道水)と比較した結果を示している。 In Table 2, the values in the concentration column indicate the concentration of the solute in the aqueous solution, the values in the density column indicate the density of the aqueous solution at 20°C as measured using a hydrometer, the values in the viscosity column indicate the viscosity of the aqueous solution at 20°C as measured using a B-type rotational viscometer (rotor rotation speed: 20 rpm), and the values in the surface tension column indicate the surface tension of the aqueous solution at 25°C as measured using the plate method. Furthermore, the pump suction performance in Table 2 shows the ease with which the pump unit 4 sucks in the water jet spray liquid, compared with a comparative example (tap water).
比較例のウォータージェット用噴射液は、表1に示すように、水道水である。より詳しくは、比較例のウォータージェット用噴射液は、表2に示すように、密度が1.00g/cm3、粘度が1.0mPa・sec、表面張力が72mN/mの水道水である。 The water jet spray liquid of the comparative example was tap water, as shown in Table 1. More specifically, the water jet spray liquid of the comparative example was tap water with a density of 1.00 g/cm 3 , a viscosity of 1.0 mPa·sec, and a surface tension of 72 mN/m, as shown in Table 2.
また、実施例1のウォータージェット用噴射液は、表1に示すように、水道水を溶媒、界面活性剤を溶質とする水溶液であって、水道水に対する溶解性が良好な界面活性剤の一種であるポリアルキレングリコール誘導体の粉末を、水道水に溶解させて生成している。 Furthermore, as shown in Table 1, the water jet spray liquid in Example 1 is an aqueous solution containing tap water as a solvent and a surfactant as a solute, and is produced by dissolving a powder of a polyalkylene glycol derivative, a type of surfactant that has good solubility in tap water, in tap water.
なお、実施例1では、ポリオキシアルキレン化合物を主成分とする日油株式会社製のシュドックス(登録商標)DF-40を、ポリアルキレングリコール誘導体として使用している。 In Example 1, Sudox (registered trademark) DF-40 manufactured by NOF Corporation, which contains a polyoxyalkylene compound as its main component, was used as the polyalkylene glycol derivative.
このポリアルキレングリコール誘導体は、コンクリートの混和剤の一つである収縮低減剤の主成分として用いられている。このため、ポリアルキレングリコール誘導体は、溶媒に溶解した状態において、溶媒の表面張力を低減させる効果を有している。
さらに、ポリアルキレングリコール誘導体は、その良好な溶解性により、水溶液中でダマになり難く、水溶液の粘度の上昇を抑える効果を有している。
This polyalkylene glycol derivative is used as the main component of a shrinkage reducing agent, which is one of the admixtures for concrete. Therefore, when dissolved in a solvent, the polyalkylene glycol derivative has the effect of reducing the surface tension of the solvent.
Furthermore, due to its good solubility, the polyalkylene glycol derivative is less likely to form lumps in an aqueous solution, and has the effect of suppressing an increase in the viscosity of the aqueous solution.
例えば、上述した日油株式会社製のシュドックス(登録商標)DF-40を純水に溶解した水溶液は、図2に示すように、ポリアルキレングリコール誘導体の濃度が0.05%以上において、その表面張力が純水の表面張力の90%以下、すなわち65mN/m以下となる。 For example, as shown in Figure 2, an aqueous solution of the aforementioned NOF Corporation's Sudox (registered trademark) DF-40 dissolved in pure water has a surface tension of 90% or less of the surface tension of pure water, i.e., 65 mN/m or less, when the concentration of the polyalkylene glycol derivative is 0.05% or more.
さらに詳述すると、実施例1のウォータージェット用噴射液は、表2に示すように、ポリアルキレングリコール誘導体の濃度が0.05%、密度が1.00g/cm3、粘度が1.0mPa・sec、表面張力が63mN/mの水溶液である。 More specifically, the water jet spray liquid of Example 1 is an aqueous solution having a polyalkylene glycol derivative concentration of 0.05%, a density of 1.00 g/cm 3 , a viscosity of 1.0 mPa·sec, and a surface tension of 63 mN/m, as shown in Table 2.
このように、実施例1のウォータージェット用噴射液は、密度及び粘度が比較例(水道水)と同等であり、表面張力が比較例の90%以下となっている。さらに、実施例1のウォータージェット用噴射液は、ポンプ吸込み性が比較例と同等であり、かつ発泡も生じていない。 As such, the water jet spray liquid of Example 1 has the same density and viscosity as the comparative example (tap water), and its surface tension is 90% or less of that of the comparative example. Furthermore, the water jet spray liquid of Example 1 has the same pump suction properties as the comparative example, and does not foam.
また、実施例2のウォータージェット用噴射液は、表1に示すように、水道水を溶媒、凝結遅延性有機化合物を溶質とする水溶液であって、凝結遅延性有機化合物として水道水に対する溶解性が良好なグルコン酸ナトリウムの粉末を溶解させて生成している。 Furthermore, as shown in Table 1, the water jet spray liquid of Example 2 is an aqueous solution containing tap water as a solvent and a set-retardant organic compound as a solute, and is produced by dissolving sodium gluconate powder, which has good solubility in tap water, as the set-retardant organic compound.
このグルコン酸ナトリウムは、コンクリートの混和剤の成分として使用されるオキシカルボン酸塩系の有機化合物であって、水和反応の開始時刻である凝結時間を遅延させる特性を有している。
例えば、水セメント比W/C=4.0のセメントペースに添加したグルコン酸ナトリウムは、図3(a)に示すように、その濃度が0.025%以上において、セメントペースの凝結時間を24時間以上遅延する特性を有している。
Sodium gluconate is an organic oxycarboxylate compound used as a component of concrete admixtures, and has the property of delaying the setting time, which is the time when the hydration reaction begins.
For example, sodium gluconate added to a cement paste with a water-cement ratio W/C of 4.0 has the property of delaying the setting time of the cement paste by 24 hours or more when its concentration is 0.025% or more, as shown in Figure 3(a).
なお、凝結時間は、例えば日本産業規格のJISA1147の「コンクリートの凝結時間試験方法」で測定した時間、あるいは坂井悦郎著の「熱量測定とセメント・コンクリートの性能」(日本熱測定学会 学会誌「熱測定」Vol.39 15頁~21頁 2012年発行)に記載の「コンダクションカロリメータによるセメント中のエーライトの反応の発熱速度が最大となる時間t1」などがある。 The setting time can be, for example, the time measured in accordance with the "Test Method for Setting Time of Concrete" in the Japanese Industrial Standards, JIS A1147, or the "time t1 at which the heat release rate of the alite reaction in cement reaches its maximum, as measured by a conduction calorimeter," as described in "Calorimetric Measurement and the Performance of Cement and Concrete" by Etsuro Sakai (Thermal Measurement, Journal of the Japan Society of Thermal Measurement, Vol. 39, pp. 15-21, published in 2012).
さらに、グルコン酸ナトリウムは、水への溶解度が高く、密度の高い水溶液を得られ易いという特性がある。
例えば、グルコン酸ナトリウムが溶解した水溶液は、図3(b)に示すように、グルコン酸ナトリウムの濃度が4.0%以上において、水溶液の密度が1.02g/cm3以上となる特性を有している。
Furthermore, sodium gluconate has the property of being highly soluble in water, making it easy to obtain a high-density aqueous solution.
For example, as shown in FIG. 3(b), an aqueous solution containing dissolved sodium gluconate has a characteristic that the density of the aqueous solution becomes 1.02 g/cm 3 or more when the concentration of sodium gluconate is 4.0% or more.
さらに詳述すると、実施例2のウォータージェット用噴射液は、表2に示すように、グルコン酸ナトリウムの濃度が4.0%、密度が1.02g/cm3、粘度が1.1mPa・sec、表面張力が72mN/mの水溶液である。 More specifically, the water jet spray liquid of Example 2 is an aqueous solution having a sodium gluconate concentration of 4.0%, a density of 1.02 g/cm 3 , a viscosity of 1.1 mPa·sec, and a surface tension of 72 mN/m, as shown in Table 2.
このように、実施例2のウォータージェット用噴射液は、グルコン酸ナトリウムの濃度が4.0%のため、未水和セメントとの水和反応の開始時刻を24時間以上遅延させる特性を有している。さらに、実施例2のウォータージェット用噴射液は、密度及び粘度が比較例(水道水)に比べて略同等といえる程度に僅かに増加し、表面張力が比較例(水道水)と同等となっている。加えて、実施例2のウォータージェット用噴射液は、やや発泡が生じているが、比較例と同様のポンプ吸込み性を有している。 As such, the water jet spray liquid of Example 2, with a sodium gluconate concentration of 4.0%, has the property of delaying the onset of the hydration reaction with unhydrated cement by 24 hours or more. Furthermore, the density and viscosity of the water jet spray liquid of Example 2 are slightly increased to a level that is roughly equivalent to that of the comparative example (tap water), and the surface tension is equivalent to that of the comparative example (tap water). Additionally, although the water jet spray liquid of Example 2 foams slightly, it has the same pump suction properties as the comparative example.
また、実施例3のウォータージェット用噴射液は、表1に示すように、水道水を溶媒、界面活性剤及び凝結遅延性有機化合物を溶質とする水溶液であって、上述したポリアルキレングリコール誘導体の粉末、及びグルコン酸ナトリウムの粉末を溶解させて生成している。 The water jet spray liquid of Example 3 is an aqueous solution containing tap water as a solvent and a surfactant and a set-retardant organic compound as solutes, as shown in Table 1, and is produced by dissolving the polyalkylene glycol derivative powder and sodium gluconate powder described above.
より詳しくは、実施例3のウォータージェット用噴射液は、表2に示すように、ポリアルキレングリコール誘導体の濃度が0.1%、グルコン酸ナトリウムの濃度が4.0%、密度が1.02g/cm3、粘度が1.1mPa・sec、表面張力が63mN/mの水溶液である。 More specifically, the water jet spray liquid of Example 3 is an aqueous solution having a polyalkylene glycol derivative concentration of 0.1%, a sodium gluconate concentration of 4.0%, a density of 1.02 g/cm 3 , a viscosity of 1.1 mPa·sec, and a surface tension of 63 mN/m, as shown in Table 2.
このように、実施例3のウォータージェット用噴射液は、グルコン酸ナトリウムの濃度が4.0%のため、未水和セメントとの水和反応の開始時刻を24時間以上遅延させる特性を有している。さらに、実施例3のウォータージェット用噴射液は、密度及び粘度が比較例(水道水)に比べて略同等といえる程度に僅かに増加し、表面張力が比較例の90%以下となっている。加えて、実施例3のウォータージェット用噴射液は、ポンプ吸込み性が比較例と同等であり、かつ発泡も生じていない。 As such, the water jet spray liquid of Example 3, with a sodium gluconate concentration of 4.0%, has the property of delaying the onset of the hydration reaction with unhydrated cement by 24 hours or more. Furthermore, the density and viscosity of the water jet spray liquid of Example 3 are slightly increased to a degree that is roughly equivalent to that of the comparative example (tap water), and the surface tension is 90% or less of that of the comparative example. Additionally, the water jet spray liquid of Example 3 has pump suction properties equivalent to that of the comparative example, and does not foam.
引き続き、上述した比較例のウォータージェット用噴射液、及び実施例1から実施例3のウォータージェット用噴射液を用いた比較試験として、コンクリート構造物Cの供試体S(図4参照)に対してはつり作業を実施した結果について説明する。 Next, we will explain the results of a comparative test in which chipping was performed on a specimen S of concrete structure C (see Figure 4) using the water jet spray liquid of the comparative example described above and the water jet spray liquid of Examples 1 to 3.
まず、供試体Sは、コンクリート配合27-18-20Nで形成された厚さ0.2mの平板状であって、1.7m四方の大きさに形成されている。なお、試験前の供試体Sの圧縮強度は、約30N/mm2であった。
この供試体Sは、はつり試験の概略を説明する説明図を示す図4のように、主面が略鉛直となるように配置され、対向する主面のうち、型枠面をはつり作業の対象面とした。
First, the specimen S was a flat plate made of concrete mixture 27-18-20N, 0.2 m thick, and 1.7 m square. The compressive strength of the specimen S before the test was approximately 30 N/ mm² .
As shown in FIG. 4, which is an explanatory diagram for explaining the outline of the chipping test, this specimen S was placed so that its main surface was approximately vertical, and of the opposing main surfaces, the formwork surface was used as the target surface for the chipping operation.
また、ウォータージェット装置1のポンプユニット4は、最大圧力が240MPa、最大水量が25L/minのものを用いた。さらに、ウォータージェット装置1の噴射ユニット7は、図4に示すように、水平方向を回転軸として回転するテーブル73aに複数のノズル71が設けられ、かつノズル71が水平方向に対して傾斜した射角噴射型を用いている。なお、ウォータージェット装置1は、試験直前に噴射圧力、及びノズル距離のキャリブレーションを行っている。 The pump unit 4 of the water jet device 1 had a maximum pressure of 240 MPa and a maximum water flow rate of 25 L/min. Furthermore, as shown in Figure 4, the spray unit 7 of the water jet device 1 is an elevation angle spray type in which multiple nozzles 71 are mounted on a table 73a that rotates around the horizontal axis, and the nozzles 71 are inclined relative to the horizontal. The water jet device 1 was calibrated for spray pressure and nozzle distance immediately before testing.
上述したようなウォータージェット装置1を用いて、比較例、及び実施例1から実施例3のウォータージェット用噴射液を、それぞれ供試体Sの100mm×150mmの範囲に噴射してはつりを実施した。この際、噴射ユニット7の本体部73を1分間で1往復させている。 Using the water jet device 1 described above, the water jet spray liquids of the comparative example and Examples 1 to 3 were sprayed onto an area of 100 mm x 150 mm of the test piece S to perform chipping. During this process, the main body 73 of the spray unit 7 was moved back and forth once per minute.
その後、はつりを実施した供試体Sを、3Dスキャナを用いて1cm間隔のメッシュで切削深さを測定して、ウォータージェット用噴射液で削られた部分の容積である切削容積、最も浅い切削深さである最小切削深さ、及び切削深さのばらつき(変動係数比)を算出した(表3参照)。 Then, using a 3D scanner, the cutting depth of the chipped specimen S was measured using a mesh with 1 cm intervals, and the cutting volume, which is the volume of the part chipped by the water jet spray fluid, the minimum cutting depth, which is the shallowest cutting depth, and the variation in cutting depth (coefficient of variation ratio) were calculated (see Table 3).
表3によれば、実施例1のウォータージェット用噴射液は、切削容積が比較例に対して1.05倍となり、最小切削深さが比較例に対して1.10倍となっていることから、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーが比較例に比べて増加していることがわかる。 Table 3 shows that the water jet spray fluid of Example 1 has a cutting volume 1.05 times that of the comparative example and a minimum cutting depth 1.10 times that of the comparative example, which indicates that the collision energy of the jet when it collides with concrete structure C is increased compared to the comparative example.
さらに、実施例1のウォータージェット用噴射液は、切削深さのばらつきが比較例に対して0.85倍と低減されていることから、ノズル71から噴射された噴流がポリアルキレングリコール誘導体によって細粒化されているといえる。
一方で、実施例1のウォータージェット用噴射液は、24時間経過後のノロの状態が、比較例と同様に固結するという結果が得られた。
Furthermore, since the variation in cutting depth of the water jet spray liquid of Example 1 is reduced to 0.85 times that of the comparative example, it can be said that the jet sprayed from the nozzle 71 is refined by the polyalkylene glycol derivative.
On the other hand, the water jet spray liquid of Example 1 showed a result in which the slag solidified after 24 hours, similar to the comparative example.
また、実施例2のウォータージェット用噴射液は、切削深さのばらつきが比較例と同等であるが、切削容積が比較例に対して1.10倍となり、最小切削深さが比較例に対して1.20倍となっていることから、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーが比較例及び実施例1に比べて増加していることがわかる。 Furthermore, the water jet spray fluid of Example 2 had the same variation in cutting depth as the comparative example, but the cutting volume was 1.10 times that of the comparative example, and the minimum cutting depth was 1.20 times that of the comparative example, which shows that the collision energy of the jet when it collided with concrete structure C was increased compared to the comparative example and Example 1.
加えて、実施例2のウォータージェット用噴射液は、24時間経過後のノロの状態が固結していないことから、グルコン酸ナトリウムの凝結遅延効果によって凝結時間が大幅に遅延しているといえる。 In addition, the slag produced by the water jet spray liquid in Example 2 did not solidify after 24 hours, which suggests that the coagulation delay effect of sodium gluconate significantly delayed the coagulation time.
また、実施例3のウォータージェット用噴射液は、切削容積が比較例に対して1.10倍となり、最小切削深さが比較例に対して1.25倍となっていることから、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーが比較例に比べて増加していることがわかる。 Furthermore, the water jet spray fluid of Example 3 has a cutting volume that is 1.10 times that of the comparative example, and a minimum cutting depth that is 1.25 times that of the comparative example, which shows that the collision energy of the jet when it collides with concrete structure C is increased compared to the comparative example.
特に、実施例3のウォータージェット用噴射液は、最小切削深さが実施例1及び実施例2を上回っていることから、ポリアルキレングリコール誘導体による表面張力の低減、及びグルコン酸ナトリウムによる密度増加の相乗効果により、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーが向上しているといえる。 In particular, the water jet spray liquid of Example 3 has a minimum cutting depth greater than those of Examples 1 and 2, which means that the impact energy of the jet when it collides with the concrete structure C is improved due to the synergistic effect of the reduced surface tension caused by the polyalkylene glycol derivative and the increased density caused by sodium gluconate.
さらに、実施例3のウォータージェット用噴射液は、切削深さのばらつきが比較例に対して0.90倍と低減されていることから、ノズル71から噴射された噴流がポリアルキレングリコール誘導体によって細粒化されているといえる。
加えて、実施例3のウォータージェット用噴射液は、24時間経過後のノロの状態が固結していないことから、実施例2と同様に、グルコン酸ナトリウムの凝結遅延効果によって凝結時間が遅延している。
Furthermore, the water jet spray liquid of Example 3 has a cutting depth variation reduced to 0.90 times that of the comparative example, which means that the jet sprayed from the nozzle 71 is refined by the polyalkylene glycol derivative.
In addition, the slag produced by the water jet spray liquid of Example 3 was not solidified after 24 hours, and thus, as in Example 2, the setting time was delayed due to the setting retarding effect of sodium gluconate.
このように実施例1から実施例3のウォータージェット用噴射液は、ポンプユニット4の性能に関わらず、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーを比較例に比べて増加でき、ウォータージェット工法におけるコンクリート構造物Cの加工効率を向上していることがわかる。 As such, it can be seen that the water jet spray liquids of Examples 1 to 3 are able to increase the collision energy of the jet when it collides with the concrete structure C compared to the comparative example, regardless of the performance of the pump unit 4, thereby improving the processing efficiency of the concrete structure C in the water jet method.
以上のように、本実施形態のウォータージェット用噴射液Wは、ウォータージェット工法において、コンクリート構造物Cへ向けてノズル71を介して噴射される噴射液である。
このウォータージェット用噴射液Wは、ノズル71から噴射された噴流の衝突エネルギーを増加させる水溶性の混和剤が、所定量溶解した水溶液である。
As described above, the water jet spray liquid W of this embodiment is a spray liquid that is sprayed through the nozzle 71 toward the concrete structure C in the water jet method.
The water jet spray liquid W is an aqueous solution in which a predetermined amount of a water-soluble additive that increases the collision energy of the jet sprayed from the nozzle 71 is dissolved.
この構成によれば、水溶性の混和剤によってコンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーを比較例(水道水)に比べて大きくできるため、ウォータージェット用噴射液Wは、例えば既存のポンプユニット4を用いた場合であっても、ウォータージェット工法における加工効率を向上することができる。 With this configuration, the water-soluble admixture increases the impact energy of the jet when it collides with the concrete structure C compared to the comparative example (tap water). Therefore, the water jet spray liquid W can improve the processing efficiency of the water jet method, even when using, for example, an existing pump unit 4.
また、実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、水溶性の混和剤として界面活性剤を溶解させたものである。
この構成によれば、界面活性剤により、ウォータージェット用噴射液Wの表面張力が水に比べて小さくなるとともに、界面の摩擦が小さくなる。このため、界面活性剤は、ウォータージェット用噴射液Wとノズル71との摩擦抵抗を水に比べて小さくして、ウォータージェット用噴射液Wの吐出速度を速くすることができる。
The water jet spray liquid W in Examples 1 and 3 contains a surfactant dissolved therein as a water-soluble admixture.
With this configuration, the surfactant reduces the surface tension of the water jet ejection liquid W compared to water and reduces the friction at the interface, thereby reducing the frictional resistance between the water jet ejection liquid W and the nozzle 71 compared to water, thereby increasing the ejection speed of the water jet ejection liquid W.
さらに、界面活性剤は、ノズル71から噴射された噴流を細粒化させ易いため、噴流の速度が空気抵抗によって低下することを抑制できる。
これにより、速い吐出速度でノズル71から噴射された噴流が、大きく速度低下することなくコンクリート構造物Cに衝突するため、界面活性剤は、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーを比較例(水道水)に比べて大きくすることができる。
Furthermore, the surfactant easily breaks down the jet of water sprayed from the nozzle 71 into fine particles, which can prevent the speed of the jet of water from decreasing due to air resistance.
As a result, the jet sprayed from the nozzle 71 at a high discharge speed collides with the concrete structure C without a significant decrease in speed, and the surfactant can increase the collision energy of the jet when it collides with the concrete structure C compared to the comparative example (tap water).
加えて、表面張力の低下によってウォータージェット用噴射液Wの濡れ性が向上するため、コンクリート構造物Cの表面にウォータージェット用噴射液Wが付着した場合、実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、コンクリート構造物Cの表面に形成される水膜を薄膜化することができる。このため、ノズル71から噴射されたウォータージェット用噴射液Wが水膜を介してコンクリート構造物Cに衝突した際、噴流の衝突エネルギーが、コンクリート構造物Cに形成された水膜によって吸収されることを抑制できる。 In addition, the reduced surface tension improves the wettability of the water jet spray liquid W, so when the water jet spray liquid W adheres to the surface of the concrete structure C, the water jet spray liquid W of Examples 1 and 3 can reduce the thickness of the water film formed on the surface of the concrete structure C. Therefore, when the water jet spray liquid W sprayed from the nozzle 71 collides with the concrete structure C through the water film, the collision energy of the jet can be prevented from being absorbed by the water film formed on the concrete structure C.
さらにまた、界面活性剤は、様々な分野及び用途で使用されており、かつ比較的入手が容易である。このため、界面活性剤は、入手が難しい混和剤を溶解させた場合に比べて、ウォータージェット用噴射液Wの品質を安定させることができる。 Furthermore, surfactants are used in a variety of fields and applications, and are relatively easy to obtain. Therefore, surfactants can stabilize the quality of the water jet spray liquid W compared to dissolving admixtures, which are difficult to obtain.
したがって、実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、例えば既存のポンプユニット4を用いた場合であっても、ウォータージェット工法における加工効率を安定して向上することができる。 Therefore, the water jet spray liquid W of Examples 1 and 3 can stably improve the processing efficiency in the water jet method, even when using, for example, an existing pump unit 4.
また、界面活性剤は、ポリアルキレングリコール誘導体を主成分として含有するものである。
この構成によれば、ポリアルキレングリコール誘導体は、例えば粉末状であっても良好な溶解性を有するため、ウォータージェット用噴射液Wの粘度を比較例(水道水)の粘度と略同等にすることができる。
The surfactant contains a polyalkylene glycol derivative as a main component.
According to this configuration, the polyalkylene glycol derivative has good solubility even when in powder form, for example, so that the viscosity of the water jet ejection liquid W can be made approximately equal to the viscosity of the comparative example (tap water).
さらに、例えば加工効率を向上する目的で粉末のポリアクリルアミド系高分子を水に溶解させたウォータージェット用噴射液の場合、ポリアクリルアミド系高分子が水に溶解し難いため、ポリアクリルアミド系高分子のダマが水溶液中に生じるとともに、水溶液の粘度が水よりも高くなる。 Furthermore, in the case of a water jet injection fluid in which powdered polyacrylamide polymer is dissolved in water to improve processing efficiency, for example, polyacrylamide polymer is difficult to dissolve in water, so clumps of polyacrylamide polymer form in the aqueous solution and the viscosity of the aqueous solution becomes higher than that of water.
これに対して、ポリアルキレングリコール誘導体は、良好な溶解性により水溶液中でダマになり難い。このため、ポリアルキレングリコール誘導体は、ウォータージェット用噴射液Wの表面張力をより均質化させるとともに、ウォータージェット用噴射液Wの粘度をより安定させることができる。 In contrast, polyalkylene glycol derivatives are less likely to form lumps in aqueous solutions due to their good solubility. Therefore, polyalkylene glycol derivatives can further homogenize the surface tension of the water jet spray liquid W and further stabilize the viscosity of the water jet spray liquid W.
ここで、例えば比較例(水道水)に比べて粘度が高い水溶液の場合、水溶液が床面や路面に付着すると、床面や路面が滑り易くなる。このため、粘度が高い水溶液が床面や路面に付着した場合、大量の水で床面や路面を洗浄して水溶液を除去する必要があった。 Here, for example, if an aqueous solution has a higher viscosity than the comparative example (tap water), when the aqueous solution adheres to a floor or road surface, the floor or road surface becomes slippery. For this reason, when a highly viscous aqueous solution adheres to a floor or road surface, it is necessary to wash the floor or road surface with a large amount of water to remove the aqueous solution.
これに対して、ポリアルキレングリコール誘導体を主成分とする界面活性剤が溶解した実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、比較例(水道水)と略同等の粘度のため、床面や路面に付着した場合であっても、床面や路面が滑り易くなるのを抑えることができる。 In contrast, the water jet spray liquid W of Examples 1 and 3, which contains a surfactant whose main component is a polyalkylene glycol derivative, has a viscosity roughly equivalent to that of the comparative example (tap water), and therefore, even if it adheres to a floor or road surface, it can prevent the floor or road surface from becoming slippery.
このため、実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、床面や路面を洗浄して、飛散した水溶液やコンクリート構造物Cを加工した後の廃液を除去する手間を軽減することができる。 For this reason, the water jet spray liquid W of Examples 1 and 3 can be used to clean floors and road surfaces, reducing the effort required to remove scattered aqueous solution and waste liquid after processing the concrete structure C.
また、実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、比較例(水道水)の90%以下の表面張力となる所定量の界面活性剤が溶解されたものである。
この構成によれば、ノズル71から噴射された噴流の速度が確実に向上するため、界面活性剤は、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーをより大きくすることができる。このため、実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、ウォータージェット工法における加工効率をより向上することができる。
The water jet spray liquid W of Examples 1 and 3 contains a predetermined amount of surfactant dissolved therein, which provides a surface tension of 90% or less of that of the comparative example (tap water).
This configuration reliably increases the speed of the jet sprayed from the nozzle 71, and the surfactant can increase the collision energy of the jet when it collides with the concrete structure C. Therefore, the water jet spray liquid W of Examples 1 and 3 can further improve the processing efficiency in the water jet method.
また、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、水溶性の混和剤として、セメント凝結を遅延させる有機化合物である凝結遅延性有機化合物を溶解したものである。
この構成によれば、凝結遅延性有機化合物は、水への溶解性が良好で、水溶液の比重を比較例(水道水)に比べて大きくすることができる。
The water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 contains a water-soluble admixture dissolved therein, which is a set-retarding organic compound that delays the setting of cement.
According to this configuration, the set retarding organic compound has good solubility in water, and the specific gravity of the aqueous solution can be made higher than that of the comparative example (tap water).
このため、凝結遅延性有機化合物は、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーを比較例(水道水)に比べて大きくすることができる。
これにより、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、例えば既存のポンプユニット4を用いた場合であっても、ウォータージェット工法における加工効率を向上することができる。
Therefore, the set retarding organic compound can increase the collision energy of the jet when it collides with the concrete structure C compared to the comparative example (tap water).
As a result, the water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 can improve the processing efficiency in the water jet method, even when using an existing pump unit 4, for example.
加えて、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、コンクリート構造物Cを加工した後のノロに未水和セメントが含まれる場合であっても、未水和セメントが凝結する時間を、凝結遅延性有機化合物によって遅延させることができる。このため、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、床面や路面を洗浄して、床面や路面に付着したノロを含む廃液を除去する手間を軽減することができる。 In addition, the water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 can delay the setting time of the unhydrated cement by using a set-retarding organic compound, even if the slag remaining after processing the concrete structure C contains unhydrated cement. Therefore, the water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 can reduce the effort required to clean floors or road surfaces and remove waste liquid containing slag that has adhered to the floors or road surfaces.
また、凝結遅延性有機化合物は、グルコン酸ナトリウム(オキシカルボン酸塩系)である。
この構成によれば、グルコン酸ナトリウム(オキシカルボン酸塩系)は、水への溶解度が高いため、水溶液の比重をより大きくすることができる。
The set retarding organic compound is sodium gluconate (oxycarboxylate).
According to this configuration, sodium gluconate (oxycarboxylate) has high solubility in water, and therefore the specific gravity of the aqueous solution can be increased.
このため、凝結遅延性有機化合物は、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーを確実に増加させることができる。これにより、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、ウォータージェット工法における加工効率をより向上することができる。 As a result, the set-retarding organic compound can reliably increase the collision energy of the jet when it collides with the concrete structure C. As a result, the water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 can further improve the processing efficiency in the water jet method.
加えて、グルコン酸ナトリウム(オキシカルボン酸塩系)は、水溶液の粘度を比較例(水道水)の粘度と略同等にすることができる。このため、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、床面や路面に付着した場合であっても、床面や路面が滑り易くなるのを抑えることができる。 In addition, sodium gluconate (oxycarboxylate) can make the viscosity of the aqueous solution approximately equal to that of the comparative example (tap water). Therefore, even if the water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 adheres to a floor or road surface, it can prevent the floor or road surface from becoming slippery.
また、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、水溶液の密度が1.02g/cm3以上となる所定量の凝結遅延性有機化合物が溶解されたものである。
この構成によれば、水溶液の比重を確実に大きくできるため、凝結遅延性有機化合物は、コンクリート構造物Cに衝突する際の噴流の衝突エネルギーを確実に大きくすることができる。このため、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、ウォータージェット工法における加工効率をより向上することができる。
The water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 contains a predetermined amount of set retarding organic compound dissolved therein, which gives the aqueous solution a density of 1.02 g/cm 3 or more.
This configuration reliably increases the specific gravity of the aqueous solution, and therefore the set retarding organic compound reliably increases the collision energy of the jet when it collides with the concrete structure C. Therefore, the water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 can further improve the processing efficiency in the water jet method.
また、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、凝結時間が24時間以上となる所定量の凝結遅延性有機化合物が溶解されたものである。
この構成によれば、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液Wは、ノロに含まれる未水和セメントが凝結することを十分に遅延させることができる。このため、ウォータージェット用噴射液Wは、ノロの処理に必要な時間を容易に確保することができる。
The water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 contains a predetermined amount of a set retarding organic compound dissolved therein, which provides a set time of 24 hours or more.
According to this configuration, the water jet spray liquid W of Examples 2 and 3 can sufficiently delay the setting of unhydrated cement contained in the slag, so that the water jet spray liquid W can easily ensure the time required for treating the slag.
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の凝結遅延性有機化合物及びオキシカルボン酸塩系は、実施形態のグルコン酸ナトリウムに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
In correspondence between the configuration of this invention and the above-mentioned embodiment,
The set retarding organic compound and hydroxycarboxylate system of this invention corresponds to sodium gluconate in the embodiment, but
The present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and many other embodiments can be obtained.
例えば、上述した実施形態において、コンクリート構造物Cに装着された噴射ユニット7のノズル71から噴射されるウォータージェット用噴射液Wとしたが、これに限定せず、作業員が把持する使用するウォータージェットガンのノズルから噴射されるウォータージェット用噴射液であってもよい。
また、車両3に積載されたポンプユニット4としたが、これに限定せず、車両3に搭載不要のポンプユニット4であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the water jet spray liquid W is sprayed from the nozzle 71 of the spray unit 7 attached to the concrete structure C, but this is not limited to this and the water jet spray liquid may be sprayed from the nozzle of a water jet gun held by a worker.
Furthermore, although the pump unit 4 is mounted on the vehicle 3 in the embodiment, the present invention is not limited to this, and the pump unit 4 may be one that does not need to be mounted on the vehicle 3 .
また、実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液において、ポリオキシアルキレン化合物を主成分とする日油株式会社製のシュドックス(登録商標)DF-40を、ポリアルキレングリコール誘導体として使用したが、これに限定しない。 In addition, in the water jet injection liquids of Examples 1 and 3, Sudox (registered trademark) DF-40 manufactured by NOF Corporation, which contains a polyoxyalkylene compound as its main component, was used as the polyalkylene glycol derivative, but this is not limited to this.
例えば、ポリアルキレングリコール誘導体を主成分とする日油株式会社製のシュドックス(登録商標)DF-40以外の界面活性剤、あるいはポリアルキレングリコール誘導体以外の適宜の成分の界面活性剤であってもよい。
また、ポリアルキレングリコール誘導体としは、例えば低級アルコールのアルキレンオキシド付加物、ポリエーテル誘導体、グリコールエーテル誘導体などであってもよい。
この場合であっても、上述した実施例1及び実施例3のウォータージェット用噴射液と同様の効果を奏することができる。
For example, it may be a surfactant other than Sudox (registered trademark) DF-40 manufactured by NOF Corporation, which contains a polyalkylene glycol derivative as its main component, or a surfactant containing an appropriate component other than a polyalkylene glycol derivative.
The polyalkylene glycol derivative may be, for example, an alkylene oxide adduct of a lower alcohol, a polyether derivative, or a glycol ether derivative.
Even in this case, the same effects as those of the water jet ejection liquids of the first and third embodiments described above can be achieved.
また、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液において、グルコン酸ナトリウム(オキシカルボン酸塩系)を凝結遅延性有機化合物として溶解させたが、これに限定せず、他のオキシカルボン酸塩系を凝結遅延性有機化合物として溶解させてもよい。
あるいは、オキシカルボン酸系(例えばグルコン酸、クエン酸)、または糖類(例えばブドウ糖、ショ糖)を凝結遅延性有機化合物として溶解させてもよい。
In addition, in the water jet spray liquids of Examples 2 and 3, sodium gluconate (oxycarboxylate) was dissolved as the set retarding organic compound, but this is not limiting, and other oxycarboxylates may also be dissolved as the set retarding organic compound.
Alternatively, hydroxycarboxylic acids (eg, gluconic acid, citric acid) or sugars (eg, glucose, sucrose) may be dissolved as the setting retarding organic compound.
この構成によれば、オキシカルボン酸系、オキシカルボン酸塩系、及び糖類は、いずれも水への溶解度が高いため、水溶液の比重をより大きくすることができる。このため、オキシカルボン酸系、オキシカルボン酸塩系、及び糖類は、上述した実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液と同様の効果を奏することができる。 With this configuration, hydroxycarboxylic acids, hydroxycarboxylic acid salts, and sugars all have high solubility in water, allowing the specific gravity of the aqueous solution to be increased. Therefore, hydroxycarboxylic acids, hydroxycarboxylic acid salts, and sugars can achieve the same effects as the water jet injection fluids of Examples 2 and 3 described above.
また、実施例2及び実施例3のウォータージェット用噴射液において、水和反応の開始時刻である凝結時間を24時間以上遅延させる量のグルコン酸ナトリウムを溶解させたが、これに限定せず、水和反応の反応時間を24時間以上遅延させる量、あるいは水和反応の開始時刻及び反応時間の双方を24時間以上遅延させる量のグルコン酸ナトリウムを溶解させてもよい。 In addition, in the water jet spray liquid of Examples 2 and 3, sodium gluconate was dissolved in an amount that delayed the setting time, which is the start time of the hydration reaction, by 24 hours or more. However, this is not limited to this, and sodium gluconate may be dissolved in an amount that delays the reaction time of the hydration reaction by 24 hours or more, or in an amount that delays both the start time and reaction time of the hydration reaction by 24 hours or more.
また、界面活性剤を溶解させた水溶液、凝結遅延性有機化合物を溶解させた水溶液、または界面活性剤及び凝結遅延性有機化合物の双方を溶解させた水溶液に、研磨材を加えてウォータージェット用噴射液としてもよい。
これにより、ウォータージェット用噴射液は、水溶性の混和剤と研磨材との相乗効果によって、コンクリート構造物をより大きく削れるため、ウォータージェット工法における加工効率をより向上することができる。
Alternatively, a water jet spray liquid may be prepared by adding an abrasive to an aqueous solution containing a surfactant, an aqueous solution containing a set retarding organic compound, or an aqueous solution containing both a surfactant and a set retarding organic compound.
As a result, the water jet spray liquid can scrape a larger amount of concrete structures due to the synergistic effect of the water-soluble admixture and abrasive, thereby further improving the processing efficiency of the water jet method.
本実施形態のウォータージェット用噴射液は、ウォータージェット工法におけるコンクリート構造物の加工に用いるだけでなく、コンクリート構造物の表面の洗浄、あるいはコンクリート打設後のモルタルの除去などに用いてもよい。 The water jet spray liquid of this embodiment can be used not only for processing concrete structures using the water jet method, but also for cleaning the surface of concrete structures or removing mortar after concrete has been poured.
71…ノズル
C…コンクリート構造物
S…供試体
W…ウォータージェット用噴射液
71... Nozzle C... Concrete structure S... Specimen W... Water jet spray liquid
Claims (7)
ノズルから噴射された噴流の衝突エネルギーを増加させる水溶性の混和剤が、所定量溶解した水溶液であり、
前記水溶性の混和剤が、
セメント凝結を遅延させる有機化合物である凝結遅延性有機化合物である
ウォータージェット用噴射液。 A water jet spray liquid that is sprayed through a nozzle toward a concrete structure,
an aqueous solution in which a predetermined amount of a water-soluble admixture that increases the collision energy of the jet sprayed from the nozzle is dissolved;
The water-soluble admixture is
It is an organic compound that delays the setting of cement.
Water jet injection fluid.
オキシカルボン酸系、オキシカルボン酸塩系、及び糖類のうち、少なくとも1つであるAt least one of hydroxycarboxylic acid, hydroxycarboxylic acid salt, and sugar
請求項1に記載のウォータージェット用噴射液。The jetting liquid for water jets according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載のウォータージェット用噴射液。The jetting liquid for water jets according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3のいずれか1つに記載のウォータージェット用噴射液。The jetting liquid for water jets according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4のいずれか1つに記載のウォータージェット用噴射液。 5. The water jet injection liquid according to claim 1, wherein the water-soluble admixture is a surfactant.
ポリアルキレングリコール誘導体を主成分として含有するものである
請求項5に記載のウォータージェット用噴射液。 The surfactant is
6. The water jet injection liquid according to claim 5 , which contains a polyalkylene glycol derivative as a main component.
請求項5または請求項6に記載のウォータージェット用噴射液。 7. The water jet injection liquid according to claim 5 , wherein the surfactant is dissolved in a predetermined amount to provide a surface tension of 90% or less of that of water.
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